岩质顺层破碎采石场开挖边坡稳定性分析

以宜昭B4取料场边坡为实例，选取边坡单级坡高、开挖坡度、支护方式等3个典型影响因素进行分析，利用ABAQUS建立边坡三维有限元模型，模拟了边坡开挖、支护施工过程，计算出各开挖支护方案下坡体的水平及竖向位移随开挖时步的变化情况，并结合强度折减法，将安全系数作为边坡稳定性评判标准。结果表明：同一边坡在工况相同时，支护方式对边坡稳定性影响最大，其次是边坡坡度，单级坡高影响最小。经优化后降低单级坡高（10m）、减缓边坡坡度（1∶1）、采用喷锚联合支护，此方案下边坡支护结构面上最大竖向位移为3.67mm，最大拉应力为0.73MPa，最大水平位移出现在边坡坡脚与平台上，为1mm；边坡开挖支护后的安全系数为1.46，大于规范中边坡稳定安全系数1.35。     

层状岩坡变形破坏及其治理的离散元分析

某大型水电站为顺倾层状人工高边坡,坡体软弱层面、断层、节理和后缘陡倾卸荷张裂隙对坡体稳定性影响大,在自上而下的挖坡过程中,局部坡体发生了失稳座滑。本文分析了边坡的地质条件和岩体结构特征,采用离散单元法模拟了边坡的变形破坏过程,探讨了坡体的变形破坏机理;研究了在滑坡体上继续挖坡,坡体可能发生的变形破坏形态;另根据坡体变形破坏机理及后续开挖边坡可能发生的变形破坏形态,基于离散元数值模拟优化了边坡预应力锚杆和抗滑桩的工程加固支护措施,确保了边坡稳定,监测表明,后续坡体开挖及开挖完成后未出现明显变形破坏迹象。     

基于SIGMA的边坡开挖变形特征研究

在分析边坡岩土体结构的基础上,利用二维有限元数值模拟软件GEO-Studio中SIGMA/W模块对边坡开挖进行了模拟分析,结果认为边坡开挖后变形受岩体卸荷以及结构面组合控制作用明显,在开挖面部位产生较大变形,在坡体内部软弱结构面部位易贯通形成滑面,从而影响边坡稳定性。因此,对边坡开挖而言,应当及时进行支护,并同时做好边坡变形监测以及坡表排水工作。     

黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳机制模拟分析

在地质背景复杂的西北地区进行路堑开挖的工程中遇到了大量以上部为黄土层、下部为砂岩层的典型二元结构路堑高边坡。为确定黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的失稳变形机制,依托兰永线高速公路K35+092段工程,利用有限元分析软件GEO-studio建立了黄土-砂岩二元结构路堑高边坡开挖全过程的数值模型。通过对边坡在分步开挖卸荷过程中的坡顶水平位移、竖向位移、深层水平位移、边坡稳定性安全系数变化,以及边坡在开挖状态下应变模拟结果的分析,对黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的破坏特征以及失稳破坏机制进行了较为系统的研究。研究结果表明:黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的结构特点、地层岩性决定了其失稳变形机制,在开挖卸荷过程中,坡顶水平位移不断增大,土体内塑性应变累积,边坡稳定性逐渐降低;黄土-砂岩二元结构路堑高边坡中的软弱夹层充当“滑动垫层”,起到“润滑”以及“弱化边界”的作用,是边坡潜在的不稳定因素之一;随着路堑边坡的刷方卸荷,上覆黄土坡体发生滑移破坏并对下伏砂岩坡体产生巨大的冲击力,而下伏坡体顺层剪出破坏产生的“联动作用”再次引发上覆坡体的滑塌下错,致使边坡整体失稳。为避免类似黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳滑塌的发生,可采用框架预应力锚杆支护结构对边坡进行加固。     

抗滑桩长度对软弱夹层边坡开挖稳定性影响的研究

为研究边坡中软弱夹层对边坡稳定性的影响规律。以某边坡为例,采用Flac3d有限差分软件,分析含软弱夹层边坡开挖后的稳定性。结果表明：(1)边坡开挖后的坡体最大水平位移约为18 mm,小于边坡允许最大水平位移20 mm,说明支护结构的支护效果较好。(2)边坡最大水平位移随抗滑桩桩长增加而逐渐减小,工程中抗滑桩的长度选择17 m,控制边坡水平位移。(3)监测孔水平位移沿竖直方向的变化规律呈现为先逐渐增加至潜在滑动面,后急剧减小的趋势。计算结果与监测结果基本吻合。     

柘林水电站厂房古滑坡变形监测及稳定性分析

柘林水电站扩建工程厂房后坡古滑坡堆积体在开挖治理过程中,古滑坡体先后因坡体前缘下被切脚和连续降雨沿基岩顶面产生了2次滑动变形,通过坡体变形监测分析和变形机理研究,及时采取了回填压脚、增设长锚杆束、加强坡体排水和严格控制下部坡体的开挖爆破等综合治理措施,及时有效地控制了坡体变形,确保了整个边坡开挖工作的顺利进行.并基于开挖治理后的滑坡体蠕滑性大,对其长期稳定性进行了分析.     

坝肩顺层岩边坡开挖支护方案数值模拟研究

顺层岩质边坡稳定性问题一直是困扰工程建设的一大难题,且目前关于边坡开挖支护安全评价往往仅针对施工完毕工况下进行,较少关注施工过程中的安全稳定性.因此在双龙水电站大坝右坝肩顺层岩边坡开挖支过程中,将边坡自上而下分为八级边坡依次采取不同措施进行支护,并用数值模拟方法分析边坡安全稳定性,结果显示:在边坡施工中坡体一直处于稳定...     

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

某水电工程边坡开挖及支护过程稳定性分析

为分析水电工程边坡在开挖及支护全过程中稳定性变化情况,评价锚索支护效果,以西南某一水电站开挖边坡为研究对象,通过地质分析和变形监测确定边坡变形模式,对开挖和支护过程中各变形模式采用基于极限平衡理论的Morgenstern-Price法进行了多种工况下的稳定系数计算。结果表明:边坡的6种滑动模式在持久、偶然和短暂工况下的稳定系数均满足规范要求。二期锚索施加完毕后,边坡整体稳定系数大于原始边坡,锚索对边坡的控制作用明显,支护效果良好。边坡在开挖至坡脚之前稳定系数逐渐增大,边坡开挖有利于边坡稳定,坡脚开挖以后,边坡稳定系数骤降,开挖不利于边坡稳定,坡脚岩体对边坡稳定作用明显。研究成果可为水电工程边坡的稳定性分析以及类似工程边坡的开挖及支护设计提供参考。     

某水电站坝址右岸边坡变形分析及治理对策

通过对某水电站坝址右岸边坡现场工程地质条件的系统调查,对边坡的岩体结构类型及其成因机制、结构面与坡面组合特征,以及诱导因素进行了细致研究,在此基础上通过FLAC3D数值模拟及极限平衡分析,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制进行了深入探讨.研究结果表明,边坡处于压致拉裂初始阶段,边坡的变形受开挖控制作用明显.监测结果显示,雨季过后,随着开挖进行,坡体中上部覆盖层在下部岩体的带动下产生同步变形.受下部岩体约束,在坡体最薄弱部位,高程1 191 m处的网格梁出现了隆起、弯曲变形,并局部出现了较大的水平向及竖向位移,经预应力锚索加固后,坡体渐趋稳定.